Di seguito è descritto un progetto per pilotare 4 motori a solenoide che utilizza Arduino Nano e un circuito a scarica capacitiva. Lo schema è derivato dagli innumerevoli circuiti che si trovano in rete, mentre lo sketch prende spunto dall'ottimo articolo pubblicato sul sito lucadentella.it ed utilizza le librerie NMRA.
Il decoder ha funzioni minime per pilotare i motori, dal punto di vista della configurazione ha soltanto un parametro: l'indirizzo base del decoder. In pratica il decoder riceve il comando dalla centrale DCC e attiva l' uscita corrispondente all'indirizzo indicato dal comando. Altre funzioni e configurazioni per adesso non sono previste.
Lo schema elettrico è il seguente:
Per ogni motore poi è prevista una coppia di MOSFET IRL540 che hanno la caratteristica di poter essere pilotati da tensioni di gate di valore 0-5V. I motori sono alimentati da un circuito a scarica capacitiva, esso è composto dalla resistenza R7 da 220ohm 5W e dalla coppia di condensatori da 2200uF che provvedono a fornire l' energia necessaria per muovere l' ago. Una volta scaricati, i condensatori impiegano circa 8-10 secondi per tornare alla piena carica e quindi pronti per ricevere un nuovo comando.
Lo sketch è molto semplice, come ho accennato è derivato dall'ottimo articolo pubblicato da Luca Dentella, cui vanno i miei ringraziamenti, che spiega come realizzare un semplice decoder accessori per pilotare un LED. Inoltre è illustrato molto chiaramente il metodo di indirizzamento MADA/PADA; un'ottima spiegazione è anche riportata nella wiki del noto software Rocrail© di Robert Versluis (link).
Il decoder ha un solo parametro di configurazione che è l' indirizzo base, (MADA - Module Accessory Decoder Address) ovvero l' indirizzo comune per le 4 porte del decoder. Tale indirizzo è calcolato con le formule:
addr = (# - 1) / 4 + 1
port = (# - 1) modulo 4 + 1
dove # è il numero indicante lo switch. Ad esempio lo switch 11: avrà indirizzo 3,5 e porta 3; prendendo le sole parti intere: indirizzo base 3, porta 3
Di seguito una tabella esplicativa:
| Switch Number | Indirizzo Base del decoder (MADA) | Porta |
| 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | 2 |
| 3 | 1 | 3 |
| 4 | 1 | 4 |
| 5 | 2 | 1 |
| 6 | 2 | 2 |
| 7 | 2 | 3 |
| 8 | 2 | 4 |
| 9 | 3 | 1 |
| 10 | 3 | 2 |
| 11 | 3 | 3 |
| 12 | 3 | 4 |
| 13 | 4 | 1 |
| 14 | 4 | 2 |
| 15 | 4 | 3 |
| 16 | 4 | 4 |
L' indirizzo di default del decoder è 1, ovvero il decoder pilota nativamente gli scambi con indirizzo da 1 a 4. Per cambiare indirizzo base basta premere il pulsante S1, il led di al pin 13 di Arduino Nano (quello montato sulla board di Arduino) lampeggierà
Collegando il cavo usb ad Arduino Nano e visualizzando il monitor all' interno dell' IDE, il decoder fornisce all' accensione i parametri di configurazione:
Per questo decoder ho disegnato anche un PCB dalle dimensioni 100x63mm a 2 layer:
che ho successivamente ordinato ad un' azienda di Hong Kong. Le schede sono arrivate in 20-25 giorni e la qualità è veramente elevata. In basso a destra ho previsto un connettore (JP1) con le uscite del bus I2C per future connessioni di pulsanti e/o interruttore per la gestione manuale o degli itinerari.
Di seguito le foto del prototipo montato:
